[发明专利]天然气水合物开采多物理场演化模拟测试装置及方法

权利要求书

1.一种天然气水合物开采多物理场演化模拟测试装置，其特征在于，包括反应釜(1)，所述反应釜(1)设置于温度控制模块(31)内，所述反应釜(1)分别与液体供给模块(32)、气体供给模块(33)、反压控制模块(34)、围压加载模块(35)和数据测量采集模块(36)相连接；所述反应釜(1)的两端通过左端盖(28-1)和右端盖(28-2)用螺纹压套压紧方式密封；所述反应釜(1)内安装围压胶套(27)，所述反应釜(1)和围压胶套(27)同轴设置，围压胶套(27)内包裹沉积物样品(4)；所述反应釜(1)上设置有第一导线引出孔(25)和第二导线引出孔(26)；所述反应釜(1)上连接有第一安全阀(18-1)，所述反应釜(1)和第一安全阀(18-1)之间设置有截止阀(37)。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物开采多物理场演化模拟测试装置，其特征在于，所述反应釜(1)由316不锈钢材料制成，所述反应釜(1)的内部腔体的直径为160mm，长度为1600mm；围压胶套(27)采用氯丁橡胶材质。

3.根据权利要求1所述的天然气水合物开采多物理场演化模拟测试装置，其特征在于，所述温度控制模块(31)包括恒温水浴箱(2)和制冷机组(3)，所述恒温水浴箱(2)内的底部设置有两个支承条(29)，进出口斜对角布置，所述恒温水浴箱(2)上设置有发泡剂保温层，所述反应釜(1)设置于恒温水浴箱(2)内，所述恒温水浴箱(2)的底部连接有制冷机组(3)。

4.根据权利要求2所述的天然气水合物开采多物理场演化模拟测试装置，其特征在于，所述液体供给模块(32)包括孔隙水容器(11)、孔隙水注入泵(12)、气液固分离器(13)、可视高压釜(14)、第一减压阀(15-1)、第二液体流量计(19-2)；

所述沉积物样品(4)的一端通过第一管道(38-1)依次连接有气液固分离器(13)、第一减压阀(15-1)、孔隙水容器(11)、孔隙水注入泵(12)和第二液体流量计(19-2)，所述第二液体流量计(19-2)通过管道与沉积物样品(4)的另一端相连接；所述气液固分离器(13)上连接有可视高压釜(14)。

5.根据权利要求4所述的天然气水合物开采多物理场演化模拟测试装置，其特征在于，所述的气体供给模块(33)包括甲烷供给气瓶(7)、增压泵(8)、空气压缩机(9)、甲烷回收罐(10)、第二减压阀(15-2)、第三减压阀(15-3)、第二安全阀(18-2)、气液分离器(16)、第一气体流量计(20-1)和第二气体流量计(20-2)；

所述气液固分离器(13)通过第二管道(38-2)依次连接有第二安全阀(18-2)、气液分离器(16)、第二气体流量计(20-2)、甲烷回收气瓶(10)、增压泵(8)、第二减压阀(15-2)、甲烷供给气瓶(7)、第三减压阀(15-3)、第一气体流量计(20-1)，所述第一气体流量计(20-1)通过第二管道(38-2)与第一管道(38-1)相连接，所述第二管道(38-2)与第一管道(38-1)的交点在第二液体流量计(19-2)与沉积物样品(4)之间；所述第二安全阀(18-2)的两端还设置有第三管道(38-3)，所述第三管道(38-3)设置有截止阀(37)；所述气液分离器(16)还连接有电子天平(17)，所述气液分离器(16)的两端设置有第四管道(38-4)，所述第四管道(38-4)的两端设置有截止阀(37)，所述增压泵(8)上还连接有空气压缩机(9)。

6.根据权利要求5所述的天然气水合物开采多物理场演化模拟测试装置，其特征在于，所述的围压加载模块(35)包括围压液体容器(6)和围压注入泵(5)；所述反应釜(1)通过第五管道(38-5)依次连接有截止阀(37)、围压泵(5)、截止阀(37)和围压液体容器。